周勤飛 陶 可 王永才肖文川 王維林

(西南大學(xué)榮昌校區(qū)動(dòng)物科學(xué)系，重慶 402460)

母體營(yíng)養(yǎng)對(duì)處于細(xì)胞分裂早期的胚胎內(nèi)分泌環(huán)境有影響，當(dāng)母體供給胎兒的養(yǎng)分出現(xiàn)細(xì)微變化就會(huì)導(dǎo)致胎兒生長(zhǎng)發(fā)育的改變，從而影響后代出生后的生長(zhǎng)發(fā)育、主要器官系統(tǒng)的功能以及生產(chǎn)性能等［1］。蛋氨酸是哺乳動(dòng)物正常生長(zhǎng)發(fā)育必不可少的氨基酸，它參與蛋白質(zhì)合成和S－腺苷甲硫氨酸依賴性轉(zhuǎn)甲基反應(yīng)，形成多胺、亞精胺和精胺，合成胱氨酸、半胱氨酸和其他轉(zhuǎn)硫途徑的代謝產(chǎn)物，也是產(chǎn)毛動(dòng)物的第一限制性氨基酸［2－3］。毛囊作為產(chǎn)毛動(dòng)物皮膚的重要組織結(jié)構(gòu)，其遺傳力和與被毛特征的遺傳相關(guān)性中等偏高，增加毛囊大小、深度和密度等成為提高被毛重量的途徑，其中增加毛囊密度是關(guān)鍵途徑，因?yàn)閯?dòng)物出生后不會(huì)再有新的毛囊發(fā)生［4－5］。前人研究主要集中在蛋氨酸對(duì)羊毛毛囊發(fā)育的離體試驗(yàn)以及動(dòng)物出生后飼糧中添加蛋氨酸對(duì)產(chǎn)毛動(dòng)物的產(chǎn)毛量和毛品質(zhì)的影響［6－8］。而通過改變?nèi)焉锲谀阁w蛋氨酸營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)后代毛囊發(fā)育的影響還未見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)通過對(duì)妊娠期母兔飼喂不同蛋氨酸水平的飼糧，研究對(duì)仔兔在胎兒期和出生后毛囊密度、直徑以及2月齡毛纖維直徑的影響，為通過母體蛋氨酸營(yíng)養(yǎng)調(diào)控哺乳動(dòng)物后代的毛囊發(fā)育、毛發(fā)生長(zhǎng)和產(chǎn)毛性能等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇體重、胎次和歷史產(chǎn)毛量相近的健康長(zhǎng)毛兔母兔54只，隨機(jī)分為3組，每組18個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只。用同一只公兔的精液人工授精后，在妊娠期間各組分別飼喂蛋氨酸水平為0.51%、0.71%和0.91%的飼糧。

1.2 飼糧與飼養(yǎng)管理

基礎(chǔ)飼糧配制參照文獻(xiàn)［9］，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。各組分別在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)中添加0.2%、0.4% 和 0.6% 的蛋氨酸，以 DL－ 蛋氨酸(純度≥99%)形式添加。飼糧以顆粒飼料飼喂。妊娠期間母兔按150 g/d投喂試驗(yàn)飼糧。母兔哺乳期和仔兔斷奶后使用兔場(chǎng)規(guī)定的相應(yīng)階段的飼糧。

飼養(yǎng)管理按兔場(chǎng)常規(guī)飼養(yǎng)管理程序進(jìn)行，自由飲水，自然光照和通風(fēng)，并記錄試驗(yàn)兔健康狀況。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.3 測(cè)定指標(biāo)和方法

在母兔妊娠期第18和26天每組隨機(jī)選5只母兔注射流產(chǎn)針劑，取流產(chǎn)后胚胎的背部中心部位的皮膚樣;初生和2月齡時(shí)每組屠宰5只仔兔取背部中心部位皮膚樣。皮膚樣做成石蠟切片，參照芮菊生［10］和 Carter等［11］方法測(cè)定初級(jí)毛囊(primary follicles)和次級(jí)毛囊(secondary follicles)的密度(個(gè)/cm2)及直徑(μm)。2月齡仔兔剪毛后，每組分別取粗毛和細(xì)毛各100根測(cè)定毛纖維直徑(μm)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，所有數(shù)據(jù)用SPSS 11.5軟件的GLM程序進(jìn)行方差分析，多重比較采用Duncan氏法。

2 結(jié)果與分析

2.1 各時(shí)期仔兔背部皮膚毛囊的發(fā)育情況

根據(jù)毛囊的發(fā)生時(shí)間及形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，將毛囊分為初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊。初級(jí)毛囊直徑較大，毛球深陷于真皮內(nèi)。次級(jí)毛囊的直徑較細(xì)，分布較淺，毛球位于真皮的淺層。在18胎齡時(shí)，毛囊未分化，發(fā)育為毛囊的毛乳頭以凝集的細(xì)胞團(tuán)形式存在;26胎齡時(shí)已發(fā)育出初級(jí)毛囊;初生時(shí)已發(fā)育出次級(jí)毛囊，次級(jí)毛囊分布于初級(jí)毛囊周圍;至2月齡時(shí)，在同一視野內(nèi)初級(jí)毛囊/次級(jí)毛囊減少(圖1)。

2.2 仔兔背部皮膚毛囊密度

由表2可知，2月齡時(shí)初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊密度均以 0.91%組最大，分別為 1 016.18和8 158.76個(gè)/cm2，仔兔初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊密度各組間差異不顯著(P＞0.05)，但毛囊密度隨著蛋氨酸水平的升高呈增加趨勢(shì)。隨著仔兔的發(fā)育，各組仔兔皮膚初級(jí)毛囊的單位面積數(shù)量逐漸減少，而次級(jí)毛囊數(shù)量逐漸增加;0.51%組、0.71%組和0.91%組次級(jí)毛囊/初級(jí)毛囊初生時(shí)分別為5.84、5.56 和 5.81，至 2 月齡時(shí)分別為 7.97、8.47和 8.03。

2.3 仔兔背部皮膚毛囊直徑

由表3可知，各時(shí)間點(diǎn)、各組間初級(jí)毛囊和次級(jí)毛囊直徑差異不顯著(P＞0.05)，但隨蛋氨酸水平的升高均呈增加趨勢(shì)。26胎齡至初生，0.51%組、0.71%組和0.91%組仔兔初級(jí)毛囊直徑增加速度分別為0.58、0.57 和0.61 μm/d，初生至2 月齡分別為 0.11、0.11 和 0.12 μm/d;初生至 2 月齡，0.51% 組、0.71% 組和 0.91% 組仔兔次級(jí)毛囊直徑增加速度分別為 0.00、0.01 和 0.01 μm/d。

圖1 仔兔皮膚橫切面Fig.1 Cross section of skin of baby rabbit(40 × )

表2 母兔妊娠期飼糧蛋氨酸水平對(duì)仔兔背部皮膚毛囊數(shù)密度的影響Table 2 Effects of methionine level in diet for pregnant rabbits on back skin follicle density of baby rabbits 個(gè)/cm2

2.4 仔兔毛纖維直徑

由表4可知，隨著蛋氨酸添加水平的升高，各組仔兔的粗毛直徑差異不顯著(P＞0.05)，但有增加的趨勢(shì);細(xì)毛直徑隨蛋氨酸水平升高的變化趨勢(shì)與粗毛直徑相同，0.91%組的細(xì)毛直徑顯著大于0.51%組(P＜0.05)，其余各組間差異不顯著(P ＞0.05)。

表3 母兔妊娠期飼糧蛋氨酸水平對(duì)仔兔背部皮膚毛囊直徑的影響Table 3 Effects of methionine level in diet for pregnant rabbits on back skin follicle diameter of baby rabbits μm

表4 母兔妊娠期飼糧蛋氨酸水平對(duì)仔兔毛纖維直徑的影響Table 4 Effects of methionine level in diet for pregnant rabbits on hair fiber diameter of baby rabbits μm

3 討論

真皮成纖維細(xì)胞受到毛基板細(xì)胞所產(chǎn)生的化學(xué)趨化因子的影響而發(fā)生凝集，當(dāng)這些細(xì)胞凝集時(shí)產(chǎn)生了多種針對(duì)表皮的調(diào)節(jié)因子和信號(hào)，從而誘導(dǎo)表皮細(xì)胞增生分化而形成初級(jí)毛囊，正在發(fā)育的初級(jí)毛囊靠近表皮的部分形成分支后再發(fā)育成次級(jí)毛囊［12－13］。趙輝玲等［14］認(rèn)為力克斯兔胚胎第18～26天是毛囊的發(fā)生和分化階段;26胎齡以后是毛囊組成成分的進(jìn)一步生長(zhǎng)階段，其中26胎齡至仔兔出生這一階段，毛囊迅速向真皮伸展，但出生以后，毛囊生長(zhǎng)速度下降。Rougeot［15］認(rèn)為8～14周齡是安格拉兔毛囊發(fā)育的終止階段。本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，初級(jí)毛囊在出生前直徑的增大速度是出生后的5.2倍;初生時(shí)總毛囊密度(初級(jí)毛囊+次級(jí)毛囊)為(8 603±805)根/cm2，2月齡時(shí)為(8 956±738)根/cm2。

毛囊底部的毛母質(zhì)細(xì)胞角質(zhì)化而形成毛發(fā)，毛發(fā)的生長(zhǎng)代謝以毛囊為中心，而毛發(fā)生長(zhǎng)需要一定量的含硫氨基酸，必須由攝入的蛋白質(zhì)來提供［16］。因此，含硫氨基酸對(duì)毛囊的發(fā)育和毛發(fā)的形成至關(guān)重要。Souri等［17］離體孵育生長(zhǎng)期羊絨毛囊細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，添加蛋氨酸和胱氨酸組在孵育120 h后毛囊仍表現(xiàn)出良好典型的分化活力和長(zhǎng)度，添加胱氨酸組在孵育72 h后毛囊的分化活力和長(zhǎng)度與添加蛋氨酸和胱氨酸組相比顯著降低，添加蛋氨酸組的分化活力和長(zhǎng)度只有添加蛋氨酸和胱氨酸組的3/4，這說明了蛋氨酸是毛囊發(fā)育的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)要素。Souri等［18］用蛋氨酸同位素標(biāo)記手段離體培養(yǎng)毛囊發(fā)現(xiàn)，生長(zhǎng)旺盛期的羊絨和馬海毛的次級(jí)毛囊存在蛋氨酸的轉(zhuǎn)硫基作用，能獨(dú)立合成部分半胱氨酸/胱氨酸并供應(yīng)其他組織。但是，要達(dá)到毛囊生長(zhǎng)的最高速率需要蛋氨酸和半胱氨酸/胱氨酸的共同存在。Knipfel等［19］按160 mg/kg的劑量給母羊一次性注射S35－蛋氨酸后，胎兒血液中S35－蛋氨酸含量上升到6 h后開始下降，母羊血液上升到22 h后開始下降，而羊水中的S35－蛋氨酸在24 h內(nèi)一直呈上升趨勢(shì)。這說明，胎兒期毛囊發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)能通過母體獲得。Magolski等［20］研究發(fā)現(xiàn)，母羊妊娠期飼喂高硒飼糧后，對(duì)后代的次級(jí)毛囊/初級(jí)毛比和毛的質(zhì)量產(chǎn)生了顯著影響。

本試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，隨著妊娠期母兔飼糧蛋氨酸水平升高，胎兒和出生后仔兔的毛囊密度和直徑顯著增加，0.91%組2月齡時(shí)細(xì)毛纖維直徑顯著大于0.51%組。這說明在妊娠期母兔飼糧中添加蛋氨酸能夠促進(jìn)胎兒和出生后仔兔的毛囊發(fā)育。因?yàn)槊l(fā)生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分主要由毛囊組織中的毛乳頭提供，所以本試驗(yàn)中各組毛纖維直徑隨著毛囊直徑的增加也呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，提高妊娠期母兔飼糧中蛋氨酸水平，仔兔胎兒期和出生后2月齡內(nèi)毛囊密度和直徑有增加的趨勢(shì)，2月齡細(xì)毛纖維直徑顯著增大。

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